糖尿病的过去、现在和未来(一)：从葡萄糖说起

发布时间： 2015-10-26 14:56:10   |  来源： 环球网   |  责任编辑： 许晴晴

　　葡萄糖(glucose)的分子结构。化学分子式C6H12O6，分子量180.16，密度1.54克每立方厘米，熔点146摄氏度，高度可溶于水，是地球有机生命共同的能量之源。值得注意的是，葡萄糖分子具有旋光异构性，自然界广泛存在的乃是其右旋异构体(D-glucose)。看来，葡萄糖的“上帝”是个右撇子 (与此相反的是，另一种生命重要分子—氨基酸—的“上帝”是个左撇子)。(图片来自英文维基百科。)

　　可能也正是因此，葡萄糖分子作为能量载体的功能，历经亿万年进化，在所有的地球有机生命中都被保留了下来。不仅如此，比细菌更复杂的生物，像动物和植物，对葡萄糖分子的利用更是花样翻新。

　　一方面，高等生物通过更复杂的化学反应，能从一份葡萄糖分子中攫取多达三十八份ATP 分子，这使得葡萄糖分子作为能量载体的效率大大提高了。

　　而另一方面，在这些复杂生物中，单个葡萄糖分子更是被进一步合成为更加稳定的大分子物质(例如淀粉和糖原)，在特定的细胞里存储起来，为生物体提供更长久、更稳定的能量储存。

　　举例来说，一个成年人体内的骨骼肌和肝脏里，存储了多达500克的糖原分子随 时为身体供能;而不少植物更是在特化的根、茎、和种子里大量的储备淀粉，在满足自身存活需要的时候更是(无可奈何的)为人类提供了各种可口的美食(从烤土豆、绿豆汤到扬州炒饭……)。

　　

　　土豆的传奇。起源于南美洲，这种特别的茄科植物为了高效储存能量，发育出特异膨大的地下变态茎(左图)，其内容物主要便是葡萄糖分子所形成的土豆淀粉(每百 克湿重中淀粉含量可达惊人的十五克)。这种被后人命名为土豆的地下能量仓库保证了这种植物在南美安第斯山的高寒气候中健康成长。而在约 7000-10000年前，先民们慧眼独具的挑中了这种植物开始培育和栽种。到今天，土豆已经成为全球第四大粮食作物，养活了大量人口和难以计数的牲畜。 对于很多读者来说，土豆的精神，在右图的醋溜土豆丝中体现的意义非凡。(图片来自英文维基百科)

　　但是由此就带来了一个很麻烦的问题。

　　细菌的能量需求，总体而言理解起来简单得多：自己这个小细胞，缺能量了就分解葡萄糖、不缺能量了就储备葡萄糖就是。而人体差不多有上百万亿个细胞构成，这些细胞的大小、形状、位置、和能量需求多种多样极端复杂，而葡萄糖分子则主要储备在肌肉和肝脏这两块相对集中和独立的区域内。

　　那么问题来了：我们身体里的细胞那么多，不同的细胞对能量的需求又总是在变动当中，那么我们的身体又是如何判断什么时候缺乏能量;又是怎么通知肝脏和肌肉，并从中提取葡萄糖分子以供身体需要呢?

　　敬请期待下文《糖尿病：过去、现在和未来(二)：精密的血糖调节系统》，笔者将会为您回答上述问题。

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